ITS/AliITStrackerMI.h

   1 #ifndef ALIITSTRACKERMI_H
   2 #define ALIITSTRACKERMI_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6
   7 //-------------------------------------------------------------------------
   8 //                          ITS tracker
   9 //     reads AliITSclusterMI clusters and creates AliITStrackMI tracks
  10 //           Origin: Marian Ivanov, CERN, Marian.Ivanov@cern.ch
  11 //-------------------------------------------------------------------------
  12
  13 class TTree;
  14 class TTreeSRedirector;
  15 class AliESDEvent;
  16
  17 #include <TObjArray.h>
  18 #include "AliITSRecPoint.h"
  19 #include "AliITStrackMI.h"
  20 #include "AliTracker.h"
  21
  22 //-------------------------------------------------------------------------
  23 class AliITStrackerMI : public AliTracker {
  24 public:
  25   AliITStrackerMI();
  26   AliITStrackerMI(const Char_t *geom);
  27   virtual ~AliITStrackerMI();
  28   AliCluster *GetCluster(Int_t index) const;
  29   virtual Bool_t GetTrackPoint(Int_t index, AliTrackPoint& p) const;
  30   AliITSRecPoint *GetClusterLayer(Int_t layn, Int_t ncl) const
  31                         {return fgLayers[layn].GetCluster(ncl);}
  32   Int_t GetNumberOfClustersLayer(Int_t layn) const
  33                         {return fgLayers[layn].GetNumberOfClusters();}
  34   Int_t LoadClusters(TTree *cf);
  35   void UnloadClusters();
  36   Int_t Clusters2Tracks(AliESDEvent *event);
  37   Int_t PropagateBack(AliESDEvent *event);
  38   Int_t RefitInward(AliESDEvent *event);
  39   Bool_t RefitAt(Double_t x, AliITStrackMI *seed,
  40                  const AliITStrackMI *t, Bool_t extra=kFALSE);
  41   Bool_t RefitAt(Double_t x, AliITStrackMI *seed, const Int_t *clindex);
  42   void SetupFirstPass(Int_t *flags, Double_t *cuts=0);
  43   void SetupSecondPass(Int_t *flags, Double_t *cuts=0);
  44
  45   void SetLastLayerToTrackTo(Int_t l=0) {fLastLayerToTrackTo=l;}
  46   void SetLayersNotToSkip(Int_t *l);
  47   void UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from=0) const;
  48   void GetNTeor(Int_t layer, const AliITSRecPoint* cl, Float_t theta, Float_t phi, Float_t &ny, Float_t &nz);
  49   Int_t  GetError(Int_t layer, const AliITSRecPoint*cl, Float_t theta, Float_t phi, Float_t expQ, Float_t &erry, Float_t &errz);
  50
  51   void  GetDCASigma(AliITStrackMI* track, Float_t & sigmarfi, Float_t &sigmaz);
  52   Double_t GetPredictedChi2MI(AliITStrackMI* track, const AliITSRecPoint *cluster,Int_t layer);
  53   Int_t UpdateMI(AliITStrackMI* track, const AliITSRecPoint* cl,Double_t chi2,Int_t layer) const;
  54   class AliITSdetector {
  55   public:
  56     AliITSdetector():fR(0),fPhi(0),fSinPhi(0),fCosPhi(0),fYmin(0),fYmax(0),fZmin(0),fZmax(0){}
  57     AliITSdetector(Double_t r,Double_t phi):fR(r),fPhi(phi),fSinPhi(TMath::Sin(phi)),fCosPhi(TMath::Cos(phi)),fYmin(10000),fYmax(-1000),fZmin(10000),fZmax(-1000) {}
  58     inline void GetGlobalXYZ( const AliITSRecPoint *cl, Double_t xyz[3]) const;
  59     Double_t GetR()   const {return fR;}
  60     Double_t GetPhi() const {return fPhi;}
  61     Double_t GetYmin() const {return fYmin;}
  62     Double_t GetYmax() const {return fYmax;}
  63     Double_t GetZmin() const {return fZmin;}
  64     Double_t GetZmax() const {return fZmax;}
  65     void SetYmin(Double_t min) {fYmin = min;}
  66     void SetYmax(Double_t max) {fYmax = max;}
  67     void SetZmin(Double_t min) {fZmin = min;}
  68     void SetZmax(Double_t max) {fZmax = max;}
  69   private:
  70     Double_t fR;    // polar coordinates
  71     Double_t fPhi;  // of this detector
  72     Double_t fSinPhi; // sin of phi;
  73     Double_t fCosPhi; // cos of phi
  74     Double_t fYmin;   //  local y minimal
  75     Double_t fYmax;   //  local max y
  76     Double_t fZmin;   //  local z min
  77     Double_t fZmax;   //  local z max
  78   };
  79
  80   class AliITSlayer {
  81   public:
  82     AliITSlayer();
  83     AliITSlayer(Double_t r, Double_t p, Double_t z, Int_t nl, Int_t nd);
  84    ~AliITSlayer();
  85     Int_t InsertCluster(AliITSRecPoint *c);
  86     void  SortClusters();
  87     void ResetClusters();
  88     void ResetWeights();
  89     void SelectClusters(Double_t zmi,Double_t zma,Double_t ymi,Double_t yma);
  90     const AliITSRecPoint *GetNextCluster(Int_t &ci);
  91     void ResetRoad();
  92     Double_t GetRoad() const {return fRoad;}
  93     Double_t GetR() const {return fR;}
  94     Int_t FindClusterIndex(Float_t z) const;
  95     AliITSRecPoint *GetCluster(Int_t i) const {return i<fN? fClusters[i]:0;}
  96     Float_t         *GetWeight(Int_t i) {return i<fN ?&fClusterWeight[i]:0;}
  97     AliITSdetector &GetDetector(Int_t n) const { return fDetectors[n]; }
  98     Int_t FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const;
  99     Double_t GetThickness(Double_t y, Double_t z, Double_t &x0) const;
 100     Int_t InRoad() const ;
 101     Int_t GetNumberOfClusters() const {return fN;}
 102     Int_t GetNladders() const {return fNladders;}
 103     Int_t GetNdetectors() const {return fNdetectors;}
 104     Int_t GetSkip() const {return fSkip;}
 105     void  SetSkip(Int_t skip){fSkip=skip;}
 106     void IncAccepted(){fAccepted++;}
 107     Int_t GetAccepted() const {return fAccepted;}
 108     Int_t GetClusterTracks(Int_t i, Int_t j) const {return fClusterTracks[i][j];}
 109     void SetClusterTracks(Int_t i, Int_t j, Int_t c) {fClusterTracks[i][j]=c;}
 110   protected:
 111     AliITSlayer(const AliITSlayer& layer);
 112     AliITSlayer & operator=(const AliITSlayer& layer){
 113       this->~AliITSlayer();new(this) AliITSlayer(layer);
 114       return *this;}
 115     Double_t fR;                // mean radius of this layer
 116     Double_t fPhiOffset;        // offset of the first detector in Phi
 117     Int_t fNladders;            // number of ladders
 118     Double_t fZOffset;          // offset of the first detector in Z
 119     Int_t fNdetectors;          // detectors/ladder
 120     AliITSdetector *fDetectors; // array of detectors
 121     Int_t fN;                   // number of clusters
 122     AliITSRecPoint *fClusters[kMaxClusterPerLayer]; // pointers to clusters
 123     Int_t        fClusterIndex[kMaxClusterPerLayer]; // pointers to clusters
 124     Float_t fY[kMaxClusterPerLayer];                // y position of the clusters
 125     Float_t fZ[kMaxClusterPerLayer];                // z position of the clusters
 126     Float_t fYB[2];                                       // ymin and ymax
 127     //
 128     AliITSRecPoint *fClusters5[6][kMaxClusterPerLayer5]; // pointers to clusters -     slice in y
 129     Int_t        fClusterIndex5[6][kMaxClusterPerLayer5]; // pointers to clusters -     slice in y
 130     Float_t fY5[6][kMaxClusterPerLayer5];                // y position of the clusters  slice in y
 131     Float_t fZ5[6][kMaxClusterPerLayer5];                // z position of the clusters  slice in y
 132     Int_t fN5[6];                                       // number of cluster in slice
 133     Float_t fDy5;                                       //delta y
 134     Float_t fBy5[6][2];                                    //slice borders
 135     //
 136     AliITSRecPoint *fClusters10[11][kMaxClusterPerLayer10]; // pointers to clusters -     slice in y
 137     Int_t        fClusterIndex10[11][kMaxClusterPerLayer10]; // pointers to clusters -     slice in y
 138     Float_t fY10[11][kMaxClusterPerLayer10];                // y position of the clusters  slice in y
 139     Float_t fZ10[11][kMaxClusterPerLayer10];                // z position of the clusters  slice in y
 140     Int_t fN10[11];                                       // number of cluster in slice
 141     Float_t fDy10;                                        // delta y
 142     Float_t fBy10[11][2];                                 // slice borders
 143     //
 144     AliITSRecPoint *fClusters20[21][kMaxClusterPerLayer20]; // pointers to clusters -     slice in y
 145     Int_t        fClusterIndex20[21][kMaxClusterPerLayer20]; // pointers to clusters -     slice in y
 146     Float_t fY20[21][kMaxClusterPerLayer20];                // y position of the clusters  slice in y
 147     Float_t fZ20[21][kMaxClusterPerLayer20];                // z position of the clusters  slice in y
 148     Int_t fN20[21];                                       // number of cluster in slice
 149     Float_t fDy20;                                        //delta y
 150     Float_t fBy20[21][2];                                 //slice borders
 151     //
 152     AliITSRecPoint** fClustersCs;                         //clusters table in current slice
 153     Int_t   *fClusterIndexCs;                             //cluster index in current slice
 154     Float_t *fYcs;                                        //y position in current slice
 155     Float_t *fZcs;                                        //z position in current slice
 156     Int_t    fNcs;                                        //number of clusters in current slice
 157     Int_t fCurrentSlice;                                  //current slice
 158     //
 159     Float_t  fClusterWeight[kMaxClusterPerLayer]; // probabilistic weight of the cluster
 160     Int_t    fClusterTracks[4][kMaxClusterPerLayer]; //tracks registered to given cluster
 161     Float_t fZmax;      //    edges
 162     Float_t fYmin;      //   of  the
 163     Float_t fYmax;      //   "window"
 164     Int_t fI;            // index of the current cluster within the "window"
 165     Int_t fImax;            // index of the last cluster within the "window"
 166     Int_t fSkip;     // indicates possibility to skip cluster
 167     Int_t fAccepted;     // accept indicator
 168     Double_t fRoad;      // road defined by the cluster density
 169   };
 170   AliITStrackerMI::AliITSlayer    & GetLayer(Int_t layer) const;
 171   AliITStrackerMI::AliITSdetector & GetDetector(Int_t layer, Int_t n) const {return GetLayer(layer).GetDetector(n); }
 172
 173 protected:
 174   Int_t GetNearestLayer(const Double_t *xr) const;  //get nearest upper layer close to the point xr
 175   void FindV02(AliESDEvent *event);  //try to find V0
 176   void RefitV02(AliESDEvent *event);  //try to refit  V0's
 177   void UpdateTPCV0(AliESDEvent *event);  //try to update, or reject TPC  V0s
 178   void CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const;
 179   void CookLabel(AliITStrackMI *t,Float_t wrong) const;
 180   Double_t GetEffectiveThickness(Double_t y, Double_t z) const;
 181   void FollowProlongationTree(AliITStrackMI * otrack, Int_t esdindex, Bool_t constrain);
 182   void ResetBestTrack() {
 183      fBestTrack.~AliITStrackMI();
 184      new(&fBestTrack) AliITStrackMI(fTrackToFollow);
 185   }
 186   void ResetTrackToFollow(const AliITStrackMI &t) {
 187      fTrackToFollow.~AliITStrackMI();
 188      new(&fTrackToFollow) AliITStrackMI(t);
 189   }
 190   void CookdEdx(AliITStrackMI* track);
 191   Double_t GetNormalizedChi2(AliITStrackMI * track, Int_t mode);
 192   Double_t GetTruncatedChi2(AliITStrackMI * track, Float_t fac);
 193   Double_t NormalizedChi2(AliITStrackMI * track, Int_t layer);
 194   Double_t GetInterpolatedChi2(AliITStrackMI * forwardtrack, AliITStrackMI * backtrack);
 195   Double_t GetMatchingChi2(AliITStrackMI * track1, AliITStrackMI * track2);
 196   Double_t GetDeadZoneProbability(Double_t zpos, Double_t zerr);
 197
 198   Float_t    *GetWeight(Int_t index);
 199   void AddTrackHypothesys(AliITStrackMI * track, Int_t esdindex);
 200   void SortTrackHypothesys(Int_t esdindex, Int_t maxcut, Int_t mode);
 201   AliITStrackMI * GetBestHypothesys(Int_t esdindex, AliITStrackMI * original, Int_t checkmax);
 202   void  GetBestHypothesysMIP(TObjArray &itsTracks);
 203   void RegisterClusterTracks(AliITStrackMI* track, Int_t id);
 204   void UnRegisterClusterTracks(AliITStrackMI* track, Int_t id);
 205   Float_t GetNumberOfSharedClusters(AliITStrackMI* track,Int_t id, Int_t list[6], AliITSRecPoint *clist[6]);
 206   Int_t GetOverlapTrack(AliITStrackMI *track, Int_t trackID, Int_t &shared, Int_t clusterlist[6], Int_t overlist[6]);
 207   AliITStrackMI * GetBest2Tracks(Int_t trackID1, Int_t treackID2, Float_t th0, Float_t th1);
 208   Float_t  * GetErrY(Int_t trackindex) const {return &fCoefficients[trackindex*48];}
 209   Float_t  * GetErrZ(Int_t trackindex) const {return &fCoefficients[trackindex*48+12];}
 210   Float_t  * GetNy(Int_t trackindex) const {return &fCoefficients[trackindex*48+24];}
 211   Float_t  * GetNz(Int_t trackindex) const {return &fCoefficients[trackindex*48+36];}
 212   void       SignDeltas( TObjArray *ClusterArray, Float_t zv);
 213   void MakeCoefficients(Int_t ntracks);
 214   void UpdateESDtrack(AliITStrackMI* track, ULong_t flags) const;
 215   Int_t fI;                              // index of the current layer
 216   static AliITSlayer fgLayers[kMaxLayer];// ITS layers
 217   AliITStrackMI fTracks[kMaxLayer];      // track estimations at the ITS layers
 218   AliITStrackMI fBestTrack;              // "best" track
 219   AliITStrackMI fTrackToFollow;          // followed track
 220   TObjArray     fTrackHypothesys;        // ! array with track hypothesys- ARRAY is the owner of tracks- MI
 221   TObjArray     fBestHypothesys;         // ! array with track hypothesys- ARRAY is the owner of tracks- MI
 222   TObjArray     fOriginal;               // ! array with seeds from the TPC
 223   Int_t         fBestTrackIndex[100000]; // ! index of the best track
 224   Int_t         fCurrentEsdTrack;        // ! current esd track           - MI
 225   Int_t fPass;                           // current pass through the data
 226   Int_t fConstraint[2];                  // constraint flags
 227   Bool_t fAfterV0;                       //indicates V0 founded
 228   Int_t fLayersNotToSkip[kMaxLayer];     // layer masks
 229   Int_t fLastLayerToTrackTo;             // the innermost layer to track to
 230   Float_t * fCoefficients;                //! working array with errors and mean cluster shape
 231   AliESDEvent  * fEsd;                   //! pointer to the ESD event
 232   Double_t fSPDdetzcentre[4];            // centres of SPD modules in z
 233   Bool_t fUseTGeo;                       // use TGeo to get material budget
 234   TTreeSRedirector *fDebugStreamer;     //!debug streamer
 235 private:
 236   AliITStrackerMI(const AliITStrackerMI &tracker);
 237   AliITStrackerMI & operator=(const AliITStrackerMI &tracker);
 238   ClassDef(AliITStrackerMI,3)   //ITS tracker MI
 239 };
 240
 241
 242
 243
 244 /////////////////////////////////////////////////////////
 245 /////////////////////////////////////////////////////////
 246 /////////////////////////////////////////////////////////
 247
 248
 249
 250
 251
 252 inline void AliITStrackerMI::SetupFirstPass(Int_t *flags, Double_t *cuts) {
 253   // This function sets up flags and cuts for the first tracking pass
 254   //
 255   //   flags[0] - vertex constaint flag
 256   //              negative means "skip the pass"
 257   //              0        means "no constraint"
 258   //              positive means "normal constraint"
 259
 260    fConstraint[0]=flags[0];
 261    if (cuts==0) return;
 262 }
 263
 264 inline void AliITStrackerMI::SetupSecondPass(Int_t *flags, Double_t *cuts) {
 265   // This function sets up flags and cuts for the second tracking pass
 266   //
 267   //   flags[0] - vertex constaint flag
 268   //              negative means "skip the pass"
 269   //              0        means "no constraint"
 270   //              positive means "normal constraint"
 271
 272    fConstraint[1]=flags[0];
 273    if (cuts==0) return;
 274 }
 275
 276 inline void AliITStrackerMI::CookLabel(AliKalmanTrack *t,Float_t wrong) const {
 277   //--------------------------------------------------------------------
 278   //This function "cooks" a track label. If label<0, this track is fake.
 279   //--------------------------------------------------------------------
 280    Int_t tpcLabel=t->GetLabel();
 281    if (tpcLabel<0) return;
 282    AliTracker::CookLabel(t,wrong);
 283    if (tpcLabel!=TMath::Abs(t->GetLabel())){
 284      t->SetFakeRatio(1.);
 285    }
 286    if (tpcLabel !=t->GetLabel()) {
 287      t->SetLabel(-tpcLabel);
 288    }
 289 }
 290
 291 inline Double_t AliITStrackerMI::NormalizedChi2(AliITStrackMI * track, Int_t layer)
 292 {
 293   //--------------------------------------------------------------------
 294   //get normalize chi2
 295   //--------------------------------------------------------------------
 296   track->SetNormChi2(layer,2.*track->GetNSkipped()+0.25*track->GetNDeadZone()+track->GetdEdxMismatch()+track->GetChi2()/
 297   //track->fNormChi2[layer] = 2.*track->fNSkipped+0.25*track->fNDeadZone+track->fdEdxMismatch+track->fChi22/
 298     TMath::Max(double(track->GetNumberOfClusters()-track->GetNSkipped()),
 299                1./(1.+track->GetNSkipped())));
 300   return track->GetNormChi2(layer);
 301 }
 302 inline void  AliITStrackerMI::AliITSdetector::GetGlobalXYZ(const AliITSRecPoint *cl, Double_t xyz[3]) const
 303 {
 304   //
 305   // get cluster coordinates in global cooordinate
 306   //
 307   xyz[2] = cl->GetZ();
 308   xyz[0] = fR*fCosPhi - cl->GetY()*fSinPhi;
 309   xyz[1] = fR*fSinPhi + cl->GetY()*fCosPhi;
 310 }
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